Një gjenerator konverton energjinë mekanike në energji elektrike duke rrotulluar një spirale teli në një fushë magnetike. Një rrymë elektrike gjenerohet gjithashtu kur linjat e fushës së një magneti lëvizës kryqëzojnë kthesat e një spirale teli (foto në të djathtë). Elektronet (topat blu) lëvizin drejt polit pozitiv të magnetit, dhe rryma elektrike rrjedh nga poli pozitiv në polin negativ. Për sa kohë që linjat e fushës magnetike kalojnë spiralen (përçuesin), një rrymë elektrike induktohet në përcjellës.
Një parim i ngjashëm funksionon edhe kur lëviz një kornizë teli në lidhje me një magnet (figura larg në të djathtë), d.m.th., kur korniza kryqëzon linjat e fushës magnetike. Rryma elektrike e induktuar rrjedh në atë mënyrë që fusha e saj e zmbraps magnetin kur korniza i afrohet dhe e tërheq atë kur korniza largohet. Sa herë që korniza ndryshon orientimin në lidhje me polet e magnetit, rryma elektrike gjithashtu ndryshon drejtimin e saj në drejtim të kundërt. Për sa kohë që burimi i energjisë mekanike rrotullon përcjellësin (ose fushën magnetike), gjeneratori do të gjenerojë rrymë elektrike alternative.
Gjeneratori më i thjeshtë i rrymës alternative përbëhet nga një kornizë teli që rrotullohet midis poleve të një magneti të palëvizshëm. Secili skaj i kornizës është i lidhur me unazën e vet rrëshqitëse, e cila rrëshqet përgjatë një furçe karboni përçues elektrik (foto sipër tekstit). Rryma elektrike e induktuar rrjedh në unazën e brendshme të rrëshqitjes kur gjysma e kornizës së lidhur me të kalon polin verior të magnetit dhe anasjelltas në unazën e jashtme të rrëshqitjes kur gjysma tjetër e kornizës kalon polin verior.
Një nga mënyrat me kosto më efektive për të gjeneruar rrymë të lartë alternative është përdorimi i një magneti të vetëm që rrotullohet nëpër mbështjellje të shumta. Në një gjenerator tipik trefazor, tre mbështjelljet janë të vendosura në distancë të barabartë nga boshti i magnetit. Çdo spirale prodhon rrymë alternative kur një pol magnet kalon pranë saj (foto djathtas).
Kur një magnet shtyhet në një spirale teli, ai shkakton një rrymë elektrike në të. Kjo rrymë bën që gjilpëra e galvanometrit të devijojë nga pozicioni zero. Kur magneti hiqet nga spiralja, rryma elektrike ndryshon drejtimin e saj dhe gjilpëra e galvanometrit devijon në drejtim të kundërt nga pozicioni zero.
Magneti nuk do të nxisë rrymë elektrike derisa linjat e tij të forcës të fillojnë të kalojnë lakun e telit. Kur një pol magneti shtyhet në një lak teli, një rrymë elektrike induktohet në të. Nëse magneti ndalon së lëvizuri, rryma elektrike (shigjetat blu) gjithashtu ndalon (diagrami i mesëm). Kur një magnet hiqet nga një lak teli, një rrymë elektrike induktohet në të, që rrjedh në drejtim të kundërt.
Një gjenerator i rrymës alternative ose një gjenerator i rrymës së drejtpërdrejtë është një pajisje për gjenerimin e energjisë elektrike duke konvertuar energjinë mekanike.
Si duket një alternator?
Si funksionon një alternator? Rryma gjenerohet në një përcjellës nën ndikimin e një fushe magnetike. Është i përshtatshëm për të gjeneruar rrymë duke rrotulluar një kornizë drejtkëndore përçuese elektrike në një fushë të palëvizshme ose një magnet të përhershëm brenda saj.
Kur rrotullohet rreth boshtit të fushës magnetike që krijon brenda kornizës me një shpejtësi këndore ω, anët vertikale të lakut do të jenë aktive, pasi ato priten nga vija magnetike. Nuk ka asnjë efekt në anët horizontale që përkojnë në drejtim me fushën magnetike. Prandaj, në to nuk induktohet asnjë rrymë.
Si duket një gjenerator me një rotor magnetik?
EMF në kornizë do të jetë:
e = 2 B max lv mëkat ωt,
B max– induksioni maksimal, T;
l– lartësia e kornizës, m;
v– shpejtësia e kornizës, m/s;
t – koha, s.
Kështu, një emf i alternuar induktohet në përcjellës nga veprimi i një fushe magnetike në ndryshim.
Për një numër të madh kthesash w, duke shprehur formulën në termat e prurjes maksimale F m, marrim shprehjen e mëposhtme:
e = wF m mëkat ω t.
Parimi i funksionimit të një lloji tjetër të alternatorit bazohet në rrotullimin e një kornize që mbart rrymë midis dy magneteve të përhershëm me pole të kundërta. Shembulli më i thjeshtë është paraqitur në figurën më poshtë. Tensioni që shfaqet në të hiqet nga unazat e rrëshqitjes.
Gjenerator i rrymës me magnet të përhershëm
Përdorimi i pajisjes nuk është shumë i zakonshëm për shkak të ngarkesës në kontaktet lëvizëse me një rrymë të madhe që kalon nëpër rotor. Dizajni i opsionit të parë të dhënë gjithashtu i përmban ato, por shumë më pak rrymë direkte furnizohet përmes tyre përmes kthesave të një elektromagneti rrotullues, dhe fuqia kryesore hiqet nga mbështjellja e palëvizshme e statorit.
Një veçori e veçantë e pajisjes është barazia midis frekuencës f induktuar në stator nga EMF dhe shpejtësia e rotorit ω :
ω = 60∙f/ fq rpm,
Ku fq– numri i çifteve të shtyllave në mbështjelljen e statorit.
Një gjenerator sinkron krijon një EMF në mbështjelljen e statorit, vlera e menjëhershme e të cilit përcaktohet nga shprehja:
e = 2π B max lwDn mëkatω t,
Ku l Dhe D– gjatësia dhe diametri i brendshëm i bërthamës së statorit.
Një gjenerator sinkron prodhon tension me një karakteristikë sinusoidale. Kur konsumatorët janë të lidhur me terminalet e tij C 1, C 2, C 3, një rrymë njëfazore ose trefazore rrjedh nëpër qark, diagrami është më poshtë.
Qarku i gjeneratorit sinkron trefazor
Veprimi i një ngarkese elektrike në ndryshim ndryshon gjithashtu ngarkesën mekanike. Në të njëjtën kohë, shpejtësia e rrotullimit rritet ose zvogëlohet, si rezultat i së cilës ndryshon tensioni dhe frekuenca. Për të parandaluar që një ndryshim i tillë të ndodhë, karakteristikat elektrike mbahen automatikisht në një nivel të caktuar përmes reagimit të tensionit dhe rrymës në mbështjelljen e rotorit. Nëse rotori i gjeneratorit është bërë nga një magnet i përhershëm, ai ka aftësi të kufizuara për stabilizimin e parametrave elektrikë.
Rotori detyrohet të rrotullohet. Një rrymë induksioni furnizohet në mbështjelljen e saj. Në stator, fusha magnetike e rotorit, duke rrotulluar me të njëjtën shpejtësi, shkakton 3 emfs të alternuar me një zhvendosje fazore.
Fluksi kryesor magnetik i gjeneratorit krijohet nga veprimi i rrymës direkte që kalon nëpër mbështjelljen e rotorit. Fuqia mund të vijë nga një burim tjetër. E zakonshme është gjithashtu metoda e vetë-ngacmimit, kur një pjesë e vogël e rrymës alternative merret nga mbështjellja e statorit dhe kalon nëpër mbështjelljen e rotorit pas korrigjimit paraprak. Procesi bazohet në magnetizmin e mbetur, i cili është i mjaftueshëm për të ndezur gjeneratorin.
Pajisjet kryesore që prodhojnë pothuajse të gjithë energjinë elektrike në botë janë gjeneratorët sinkron hidro ose turbo.
Pajisja e një gjeneratori të rrymës alternative të tipit asinkron dallohet nga ndryshimi në frekuencën e rrotullimit të EMF ω dhe rotor ω r. Ai shprehet përmes një koeficienti të quajtur rrëshqitje:
s = (ω – ω r)/ ω.
Në modalitetin e funksionimit, fusha magnetike ngadalëson rrotullimin e armaturës dhe frekuenca e saj është më e ulët.
Një motor asinkron mund të funksionojë në modalitetin e gjeneratorit nëse ω r >ω, kur rryma ndryshon drejtimin dhe energjia i kthehet rrjetit. Këtu çift rrotullimi elektromagnetik bëhet frenues. Përdorimi i kësaj veçorie është i zakonshëm kur ulni ngarkesat ose në automjetet elektrike.
Një gjenerator asinkron zgjidhet kur kërkesat për parametrat elektrikë nuk janë shumë të larta. Në prani të mbingarkesave fillestare, do të preferohej një gjenerator sinkron.
Dizajni i një gjeneratori të makinës nuk është i ndryshëm nga ai konvencional që prodhon rrymë elektrike. Ai prodhon rrymë alternative, e cila më pas korrigjohet.
Si duket një gjenerator makinash?
Dizajni përbëhet nga një rotor elektromagnetik që rrotullohet në dy kushineta të drejtuara përmes një rrotull. Ka vetëm një mbështjellje, me rrymë direkte që furnizohet nëpërmjet 2 unazave të bakrit dhe furçave të grafitit.
Rele-rregullatori elektronik mban një tension të qëndrueshëm prej 12 V, pavarësisht nga shpejtësia e rrotullimit.
Qarku i gjeneratorit të makinës
Rryma nga bateria furnizohet në mbështjelljen e rotorit përmes një rregullatori të tensionit. Momenti rrotullues i transmetohet atij përmes një rrotull dhe një EMF induktohet në kthesat e mbështjelljes së statorit. Rryma e krijuar trefazore korrigjohet nga diodat. Tensioni konstant i daljes mbahet nga një rregullator që kontrollon rrymën e ngacmimit.
Ndërsa motori shpejton, rryma e fushës zvogëlohet, duke ndihmuar në ruajtjen e një tensioni konstant të daljes.
Dizajni përmban një motor që funksionon me karburant të lëngshëm që rrotullon një gjenerator. Shpejtësia e rotorit duhet të jetë e qëndrueshme, përndryshe cilësia e prodhimit të energjisë elektrike ulet. Kur gjeneratori konsumohet, shpejtësia e rrotullimit bëhet më e ulët, gjë që është një disavantazh i rëndësishëm i pajisjes.
Nëse ngarkesa në gjenerator është nën nominale, ajo do të jetë pjesërisht boshe, duke konsumuar karburant të tepërt.
Prandaj, kur e blini atë, është e rëndësishme të bëni një llogaritje të saktë të fuqisë së kërkuar në mënyrë që të ngarkohet saktë. Një ngarkesë nën 25% është e ndaluar pasi kjo ndikon në qëndrueshmërinë e saj. Pasaportat tregojnë të gjitha mënyrat e mundshme të funksionimit që duhet të respektohen.
Shumë lloje të modeleve klasike kanë çmime të arsyeshme, besueshmëri të lartë dhe një gamë të gjerë fuqie. Është e rëndësishme ta ngarkoni siç duhet dhe të kryeni kontrollin teknik në kohë. Figura më poshtë tregon modelet e gjeneratorëve me benzinë dhe naftë.
Gjenerator klasik: a) – gjenerator benzine, b) – gjenerator dizel
Gjeneratori fuqizon motorin, i cili punon me naftë. Motori me djegie të brendshme përbëhet nga një pjesë mekanike, një panel kontrolli, një sistem furnizimi me karburant, ftohje dhe lubrifikimi. Fuqia e gjeneratorit varet nga fuqia e motorit me djegie të brendshme. Nëse kërkohet në sasi të vogla, për shembull, për pajisje shtëpiake, këshillohet të përdorni një gjenerator benzine. Gjeneratorët me naftë përdoren aty ku nevojitet më shumë energji.
ICE-të përdoren kryesisht me valvulat e sipërme. Ato janë më kompakte, më të besueshme, të lehta për t'u riparuar dhe lëshojnë më pak mbetje toksike.
Ata preferojnë të zgjedhin një gjenerator me një trup metalik, pasi plastika është më pak e qëndrueshme. Pajisjet pa furça janë më të qëndrueshme dhe voltazhi i gjeneruar është më i qëndrueshëm.
Kapaciteti i rezervuarit të karburantit siguron funksionimin me një mbushje për jo më shumë se 7 orë. Në instalimet e palëvizshme, përdoret një rezervuar i jashtëm me një vëllim të madh.
Burimi më i zakonshëm i energjisë mekanike është motori me karburator me katër goditje. Kryesisht përdoren modele nga 1 deri në 6 kW. Ka pajisje deri në 10 kW që mund të furnizojnë një shtëpi të vendit në një nivel të caktuar. Çmimet e gjeneratorëve të benzinës janë të arsyeshme, dhe burimi është mjaft i mjaftueshëm, megjithëse më i vogël se ai i atyre me naftë.
Gjeneratori zgjidhet në varësi të ngarkesave.
Për rryma të larta fillestare dhe përdorim të shpeshtë të saldimit elektrik, është më mirë të përdorni një gjenerator sinkron. Nëse merrni një gjenerator asinkron më të fuqishëm, ai do të përballet me rrymat fillestare. Megjithatë, këtu është e rëndësishme që ajo të jetë e ngarkuar, përndryshe benzina do të shpërdorohet.
Makineritë përdoren aty ku kërkohet energji elektrike me cilësi të lartë. Ata mund të punojnë vazhdimisht ose me ndërprerje. Objektet e konsumit të energjisë këtu janë institucionet ku nuk lejohen rritjet e energjisë.
Baza e gjeneratorit të inverterit është një njësi elektronike, e cila përbëhet nga një ndreqës, mikroprocesor dhe konvertues.
Blloku i një gjeneratori inverter
Prodhimi i energjisë elektrike fillon në të njëjtën mënyrë si në modelin klasik. Fillimisht, gjenerohet rryma alternative, e cila më pas korrigjohet dhe furnizohet në inverter, ku përsëri shndërrohet në rrymë alternative, me parametrat e nevojshëm.
Llojet e gjeneratorëve të inverterit ndryshojnë në natyrën e tensionit të daljes:
Përparësitë e gjeneratorëve inverter:
Disavantazhet janë çmimet e larta, ndjeshmëria ndaj ndryshimeve të temperaturës në pjesën elektronike dhe fuqia e ulët. Përveç kësaj, riparimi i njësisë elektronike është i shtrenjtë.
Modeli i inverterit zgjidhet në rastet e mëposhtme:
Gjeneratorët e rrymës alternative janë në gjendje të rimbushin energjinë elektrike në shtëpi kur një pajisje e palëvizshme dështon, dhe gjithashtu përdoren në çdo vend ku nevojitet furnizimi me energji elektrike.
Prodhimi i energjisë elektrike është gjëja më e mirë që mund të bëni në luftën për pavarësinë e energjisë. Ju mund ta përdorni këtë energji elektrike për të hapur një portë ose garazh, për të ndezur ndriçimin e jashtëm, për të shitur në rrjet dhe për të ulur kostot tuaja, për të karikuar makinën tuaj ose edhe për t'u shkëputur plotësisht nga rrjeti publik. Ky artikull përshkruan disa ide të shkëlqyera se si ta arrini këtë.
Pjesa 1
Energjia dielloreMësoni rreth paneleve diellore. Panelet diellore janë një zgjidhje e zakonshme me shumë përparësi. Ato operojnë në shumë pjesë të botës dhe opsioni modular mund të zgjerohet për t'iu përshtatur nevojave tuaja. Ka shumë produkte të zhvilluara mirë atje.
Filloni të vogla. Bleni një ose dy panele diellore për të filluar. Ato mund të instalohen në faza, kështu që nuk keni nevojë të shpenzoni shuma të mëdha që në fillim. Shumica e sistemeve të çatisë mund të zgjerohen - diçka që duhet të keni parasysh kur blini. Blini një sistem që mund të rritet me nevojat tuaja.
Kuptoni mirëmbajtjen e sistemit tuaj. Si çdo gjë tjetër, nëse nuk kujdeseni për të, ajo do të shembet. Vendosni se sa kohë duhet të zgjasë. Kursimi i pak tani mund t'ju kushtojë shumë më tepër në të ardhmen. Investoni në kujdesin për sistemin tuaj dhe ai do të kujdeset për ju.
Zgjidhni llojin e sistemit. Vendosni nëse dëshironi një zgjidhje të lirë të prodhimit të energjisë elektrike apo një zgjidhje që mund të lidhet me sistemin e shpërndarjes. Sistemet e pavarura kanë autonomi të pashembullt, kështu që ju e dini burimin e çdo vat të përdorur. Sistemet që mund të lidhen me një rrjet të përbashkët ju japin stabilitet dhe tepricë, si dhe mundësinë për të rishitur energjinë elektrike tek kompania e furnizimit. Nëse sistemi juaj është i lidhur me një rrjet të përbashkët dhe ju monitoroni konsumin e energjisë sikur të kishit një sistem të pavarur, atëherë mund të fitoni edhe pak të ardhura shtesë.
Pjesa 2
Përdorimi i sistemeve alternativeMësoni rreth turbinave me erë. Kjo është gjithashtu një zgjidhje e shkëlqyer për shumë fusha. Ndonjëherë mund të jetë edhe më kosto-efektive se energjia diellore.
Eksploroni mini gjeneratorë hidroelektrikë. Ekzistojnë lloje të ndryshme zgjidhjesh teknike nga një helikë e bërë në shtëpi e lidhur me një gjenerator makine deri te sistemet e ndërlikuara inxhinierike me besueshmëri të shtuar. Nëse keni akses në ujë, kjo mund të jetë një zgjidhje efektive dhe e vetë-mjaftueshme.
Provoni një sistem kombinimi. Ju gjithmonë mund të kombinoni cilindo nga këto sisteme për të marrë energji gjatë gjithë vitit dhe në sasi të mjaftueshme për shtëpinë tuaj.
Konsideroni një gjenerator jashtë rrjetit. Nëse nuk ka rrjet shpërndarës ose dëshironi një burim rezervë në rast ndërprerjeje/katastrofe, një gjenerator mund të jetë i dobishëm. Ato mund të funksionojnë me lloje të ndryshme karburanti dhe janë në dispozicion në madhësi dhe fuqi të ndryshme.
Shmangni gjeneratorët e energjisë termike. Gjeneratorët e energjisë termike (TEG) ose gjeneratorët e kombinuar, të cilët prodhojnë energji elektrike nga nxehtësia - zakonisht avulli - janë të modës së vjetër dhe joefikase. Edhe pse kanë shumë fansa, duhet të përmbaheni nga përdorimi i tyre.
Pjesa 3
Bërja e zgjedhjes së duhurShkoni në pazar. Shumë prodhues ofrojnë një shumëllojshmëri produktesh dhe shërbimesh në tregun e energjisë së pastër dhe disa nga zgjidhjet e tyre janë më të mira për ju se të tjerët.
Eksploroni. Nëse jeni të interesuar për një produkt specifik, bëni një krahasim çmimesh përpara se të flisni me furnizuesin.
Kërkoni këshilla nga një profesionist. Gjeni dikë që besoni për t'ju ndihmuar të merrni një vendim. Ka furnizues që janë të interesuar për projektin tuaj, dhe të tjerë që nuk janë të interesuar. Gjeni një komunitet DIY ose të ngjashëm në internet për të marrë këshilla që vijnë nga dikush që nuk do t'ju shesë asgjë.
Mësoni për përfitimet. Sigurohuni që të pyesni për programet e përfitimeve lokale, shtetërore dhe federale kur bëni blerjet tuaja. Ka shumë programe që mund të subvencionojnë kostot e instalimit ose të ofrojnë lehtësira tatimore për kalimin në energji elektrike të pastër.
Keni nevojë për ndihmë të kualifikuar. Jo çdo kontraktor apo punëtor është i kualifikuar për të instaluar sisteme të tilla. Punoni vetëm me furnitorë dhe instalues me përvojë, të cilët janë të autorizuar të punojnë në pajisjet tuaja.
Pjesa 4
Përgatitja për më të keqenMësoni rreth mbulimit për pronat më të mëdha. Politika juaj aktuale e pronarëve të shtëpive mund të mos mbulojë shkatërrimin e sistemit tuaj në një ngjarje katastrofike, e cila mund të jetë shumë zhgënjyese.
Takoni një Specialist të Shërbimit të Sistemit Alternativ të Energjisë. Nëse e keni marrë tashmë këtë, mos hezitoni të kërkoni ndihmë.
Planifikoni një burim energjie rezervë. Burimet natyrore që përdorin sisteme autonome të energjisë nuk janë gjithmonë të besueshme. Dielli nuk shkëlqen gjithmonë, ashtu siç nuk fryn gjithmonë era dhe uji nuk rrjedh gjithmonë.
Mësoni rreth ruajtjes së energjisë elektrike. Një zgjidhje e zakonshme për ruajtjen autonome të energjisë elektrike janë bateritë e plumbit me karikim të thellë. Çdo lloj baterie kërkon cikle të ndryshme karikimi, prandaj sigurohuni që kontrolluesi juaj i karikimit të mund të trajtojë llojin e baterisë dhe të jetë i konfiguruar saktë për të.
Pjesa 5
Zgjedhja dhe përdorimi i baterivePërdorni bateri të të njëjtit lloj. Bateritë nuk duhet të përzihen me njëra-tjetrën dhe zakonisht bateritë e reja nuk funksionojnë shumë mirë kur përzihen me të vjetrat.
Llogaritni sa bateri do t'ju nevojiten. Kapaciteti i tyre llogaritet në amper-orë. Për një vlerësim të përafërt të kilovat-orëve, shumëzoni amp-orët me numrin e volteve (12 ose 24 volt) dhe pjesëtojeni me 1000. Për të marrë amp-orë nga kilovat-orë, thjesht shumëzojeni me 1000 dhe pjesëtojeni me 12. Nëse konsumi juaj ditor është 1 kilovat-orë, orë do t'ju nevojiten rreth 83 ampera me kapacitet ruajtjeje 12 volt, por do t'ju duhet 5 herë më shumë se sasia e llogaritur (duke supozuar se nuk dëshironi të zbrazni bateritë më shumë se 20%) ose rreth 400 amp-orë për të marrë energjinë që ju nevojitet.
Zgjidhni llojin e baterisë tuaj. Ka shumë lloje të baterive dhe është shumë e rëndësishme të zgjidhni më të përshtatshmet. Të kuptuarit se çfarë funksionon për ju dhe çfarë jo është shumë e rëndësishme për të fuqizuar shtëpinë tuaj.
Jeta moderne nuk mund të imagjinohet pa energji elektrike, kjo lloj energjie përdoret më së shumti nga njerëzimi. Sidoqoftë, jo të gjithë të rriturit janë në gjendje të mbajnë mend përkufizimin e rrymës elektrike nga një kurs i fizikës shkollore (kjo është një rrjedhë e drejtuar e grimcave elementare me një ngarkesë), shumë pak njerëz e kuptojnë se çfarë është.
Prania e energjisë elektrike si fenomen shpjegohet me një nga vetitë kryesore të materies fizike - aftësinë për të pasur një ngarkesë elektrike. Ato mund të jenë pozitive dhe negative, ndërsa objektet me shenja polare të kundërta tërhiqen nga njëri-tjetri, dhe ato "ekuivalente", përkundrazi, zmbrapsen. Grimcat lëvizëse janë gjithashtu burimi i një fushe magnetike, e cila vërteton edhe një herë lidhjen midis elektricitetit dhe magnetizmit.
Në nivelin atomik, ekzistenca e energjisë elektrike mund të shpjegohet si më poshtë. Molekulat që përbëjnë të gjithë trupat përmbajnë atome të përbëra nga bërthama dhe elektrone që qarkullojnë rreth tyre. Këto elektrone, në kushte të caktuara, mund të shkëputen nga bërthamat "nënë" dhe të lëvizin në orbita të tjera. Si rezultat, disa atome bëhen "të paplotësuar" me elektrone, dhe disa kanë një tepricë të tyre.
Meqenëse natyra e elektroneve është e tillë që ato rrjedhin atje ku ka mungesë të tyre, lëvizja e vazhdueshme e elektroneve nga një substancë në tjetrën përbën rrymë elektrike (nga fjala "të rrjedhin"). Dihet që energjia elektrike rrjedh nga poli minus në polin plus. Prandaj, një substancë me mungesë elektronesh konsiderohet të jetë e ngarkuar pozitivisht, dhe me një tepricë - negativisht, dhe quhet "jone". Nëse po flasim për kontaktet e telave elektrikë, atëherë ai i ngarkuar pozitivisht quhet "zero", dhe ai i ngarkuar negativisht quhet "fazë".
Në substanca të ndryshme, distanca midis atomeve është e ndryshme. Nëse ato janë shumë të vogla, predhat e elektroneve fjalë për fjalë prekin njëra-tjetrën, kështu që elektronet lëvizin lehtësisht dhe shpejt nga një bërthamë në tjetrën dhe mbrapa, duke krijuar kështu lëvizjen e një rryme elektrike. Substancat si metalet quhen përcjellës.
Te substancat e tjera distancat ndëratomike janë relativisht të mëdha, pra janë dielektrikë, d.m.th. mos përçoni rrymën elektrike. Para së gjithash, është gome.
Informacione shtese. Kur bërthamat e një lënde lëshojnë elektrone dhe lëvizin, gjenerohet energji që ngroh përcjellësin. Kjo veti e energjisë elektrike quhet "fuqi" dhe matet në vat. Kjo energji gjithashtu mund të shndërrohet në dritë ose në një formë tjetër.
Për rrjedhën e vazhdueshme të energjisë elektrike përmes rrjetit, potencialet në pikat fundore të përcjellësve (nga linjat e energjisë elektrike te instalimet elektrike të shtëpisë) duhet të jenë të ndryshme.
Çfarë është elektriciteti, nga vjen dhe karakteristikat e tjera të tij studiohen në thelb nga shkenca e termodinamikës me shkencat përkatëse: termodinamika kuantike dhe elektronika.
Të thuash se çdo shkencëtar shpiku rrymën elektrike do të ishte gabim, sepse që nga kohërat e lashta shumë studiues dhe shkencëtarë e kanë studiuar atë. Vetë termi "energji elektrike" u fut në përdorim nga matematikani grek Thales, kjo fjalë do të thotë "qelibar", pasi ishte në eksperimentet me një shkop dhe lesh qelibar që Thales ishte në gjendje të gjeneronte elektricitet statik dhe të përshkruante këtë fenomen.
Plini romak gjithashtu studioi vetitë elektrike të rrëshirës dhe Aristoteli studioi ngjalat elektrike.
Në një kohë të mëvonshme, personi i parë që studioi tërësisht vetitë e rrymës elektrike ishte V. Gilbert, mjek i Mbretëreshës së Anglisë. Burgomasti gjerman nga Magdeburgu O.f Gericke konsiderohet si krijuesi i llambës së parë të bërë nga një top squfuri i grirë. Dhe Njutoni i madh vërtetoi ekzistencën e elektricitetit statik.
Në fillim të shekullit të 18-të, fizikani anglez S. Grey i ndau substancat në përçues dhe jopërçues, dhe shkencëtari holandez Pieter van Musschenbroek shpiku një kavanoz Leyden të aftë për të grumbulluar një ngarkesë elektrike, d.m.th. ishte kondensatori i parë. Shkencëtari dhe politikani amerikan B. Franklin ishte i pari që zhvilloi teorinë e elektricitetit në terma shkencorë.
I gjithë shekulli i 18-të ishte i pasur me zbulime në fushën e energjisë elektrike: u krijua natyra elektrike e rrufesë, u ndërtua një fushë magnetike artificiale, ekzistenca e dy llojeve të ngarkesave ("plus" dhe "minus") dhe, si pasojë. , u zbuluan dy pole (natyralisti amerikan R. Simmer) , Kulomb zbuloi ligjin e ndërveprimit ndërmjet ngarkesave elektrike pika.
Në shekullin e ardhshëm, bateritë u shpikën (nga shkencëtari italian Volta), një llambë harku (nga anglezi Davey) dhe gjithashtu një prototip i dinamos së parë. 1820 konsiderohet viti i lindjes së shkencës elektrodinamike, francezi Ampere e bëri këtë, për të cilin emri i tij u caktua në njësinë për të treguar forcën e rrymës elektrike, dhe skocezi Maxwell nxori teorinë e dritës së elektromagnetizmit. Lodygin rus shpiku një llambë inkandeshente me një bërthamë qymyri - paraardhësi i llambave moderne. Pak më shumë se njëqind vjet më parë, llamba neoni u shpik (nga shkencëtari francez Georges Claude).
Deri më sot, kërkimet dhe zbulimet në fushën e energjisë elektrike vazhdojnë, për shembull, teoria e elektrodinamikës kuantike dhe ndërveprimi i valëve të dobëta elektrike. Midis të gjithë shkencëtarëve që hulumtuan energjinë elektrike, Nikola Tesla zë një vend të veçantë - shumë nga shpikjet dhe teoritë e tij se si funksionon elektriciteti ende nuk janë vlerësuar plotësisht.
Për një kohë të gjatë besohej se energjia elektrike "në vetvete" nuk ekziston në natyrë. Ky keqkuptim u shpërnda nga B. Franklin, i cili vërtetoi natyrën elektrike të rrufesë. Ishin ata, sipas një versioni të shkencëtarëve, që kontribuan në sintezën e aminoacideve të para në Tokë.
Energjia elektrike gjenerohet gjithashtu brenda organizmave të gjallë, e cila gjeneron impulse nervore që ofrojnë funksione motorike, të frymëmarrjes dhe funksione të tjera jetësore.
Interesante. Shumë shkencëtarë e konsiderojnë trupin e njeriut si një sistem elektrik autonom që është i pajisur me funksione vetërregulluese.
Përfaqësuesit e botës shtazore kanë gjithashtu energjinë e tyre elektrike. Për shembull, disa raca peshqish (ngjalat, llambat, stingrays, peshka peshku dhe të tjerët) e përdorin atë për mbrojtje, gjueti, marrjen e ushqimit dhe orientimin në hapësirën nënujore. Një organ i veçantë në trupin e këtyre peshqve gjeneron energji elektrike dhe e ruan atë, si në një kondensator, frekuenca e tij është qindra herc, dhe voltazhi i tij është 4-5 volt.
Energjia elektrike në kohën tonë është baza e një jete komode, ndaj njerëzimi ka nevojë për prodhimin e saj të vazhdueshëm. Për këto qëllime po ndërtohen lloje të ndryshme të termocentraleve (hidrocentrale, termocentrale, bërthamore, me erë, baticë dhe diellore), të aftë për të gjeneruar megavat energji elektrike me ndihmën e gjeneratorëve. Ky proces bazohet në shndërrimin e energjisë mekanike (energjisë së ujit në rënie në hidrocentralet), termike (djegia e karburantit të karbonit - qymyri i fortë dhe i murrmë, torfe në termocentralet) ose energjia ndëratomike (prishja atomike e uraniumit radioaktiv dhe plutoniumit në centralet bërthamore) në energji elektrike.
Shumë kërkime shkencore i kushtohen forcave elektrike të Tokës, të cilat të gjitha synojnë të shfrytëzojnë energjinë elektrike atmosferike për të mirën e njerëzimit - duke gjeneruar energji elektrike.
Shkencëtarët kanë propozuar shumë pajisje interesante të gjeneruesit të rrymës që bëjnë të mundur prodhimin e energjisë elektrike nga një magnet. Ata përdorin aftësinë e magnetëve të përhershëm për të kryer punë të dobishme në formën e çift rrotullues. Ajo lind si rezultat i zmbrapsjes midis fushave magnetike të ngarkuara në mënyrë të ngjashme në pajisjet e statorit dhe rotorit.
Energjia elektrike është më e popullarizuar se të gjitha burimet e tjera të energjisë sepse ka shumë përparësi:
Energjia elektrike është lëvizja e joneve të ngarkuara ndryshe brenda një përcjellësi. Kjo është një dhuratë e madhe nga natyra, të cilën njerëzit e kanë njohur që nga kohërat e lashta, dhe ky proces nuk ka përfunduar ende, megjithëse njerëzimi tashmë ka mësuar ta nxjerrë atë në sasi të mëdha. Energjia elektrike luan një rol të madh në zhvillimin e shoqërisë moderne. Mund të themi se pa të, jeta e shumicës së bashkëkohësve tanë thjesht do të ndalet, sepse nuk është më kot që kur fiket energjia elektrike, njerëzit thonë se "fikën dritat".
Për të zgjidhur problemin e lëndëve djegëse fosile të kufizuara, studiuesit në mbarë botën po punojnë për të krijuar dhe komercializuar burime alternative të energjisë. Dhe ne nuk po flasim vetëm për turbinat e njohura me erë dhe panelet diellore. Gazi dhe nafta mund të zëvendësohen nga energjia nga algat, vullkanet dhe hapat e njeriut. Riciklimi ka zgjedhur dhjetë nga burimet më interesante dhe miqësore me mjedisin e energjisë të së ardhmes.
Mijëra njerëz kalojnë çdo ditë nëpër rrotullat në hyrje të stacioneve hekurudhore. Menjëherë, disa qendra kërkimore në mbarë botën dolën me idenë e përdorimit të fluksit të njerëzve si një gjenerues inovativ të energjisë. Kompania japoneze East Japan Railway Company vendosi të pajisë çdo rrotullues në stacionet hekurudhore me gjeneratorë. Instalimi funksionon në një stacion treni në lagjen Shibuya të Tokios: elementë piezoelektrikë janë ndërtuar në dysheme nën rrotullat, të cilët prodhojnë energji elektrike nga presioni dhe dridhja që marrin kur njerëzit i shkelin.
Një tjetër teknologji e "turntileve energjetike" është tashmë në përdorim në Kinë dhe Holandë. Në këto vende, inxhinierët vendosën të përdorin jo efektin e shtypjes së elementeve piezoelektrike, por efektin e shtytjes së dorezave të rrotullave ose dyerve të rrotullave. Koncepti i kompanisë holandeze Boon Edam përfshin zëvendësimin e dyerve standarde në hyrje të qendrave tregtare (të cilat zakonisht funksionojnë duke përdorur një sistem fotocelular dhe fillojnë të rrotullohen vetë) me dyer që vizitori duhet t'i shtyjë dhe kështu të prodhojë energji elektrike.
Dyer të tilla gjeneratorësh janë shfaqur tashmë në qendrën holandeze Natuurcafe La Port. Secila prej tyre prodhon rreth 4600 kilovat-orë energji në vit, e cila në pamje të parë mund të duket e parëndësishme, por shërben si një shembull i mirë i një teknologjie alternative për prodhimin e energjisë elektrike.
